תוכן קשור
- שאלו את סמית'סוניאן: האם יכול להיות שהר הגעש שמתחת לפארק הלאומי ילוסטון התפרץ אי פעם?
- שאלו את סמית'סוניאן: מדוע אנחנו כל כך אוהבים אוכל זבל?
- שאלו את סמית'סוניאן: האם מגדל פיזה הנטוי אי פעם יפיל?
- שאלו את סמית'סוניאן: איך לוויין נשאר במצב?
כמה נמוך אנחנו יכולים ללכת? זה האתגר שלמדו מדענים ברחבי העולם בחמשת העשורים האחרונים, כאשר כל אחד מהם מבקש לקדוח חור שיעמיק יותר מבעבר.
המטרה: מעטפת כדור הארץ. המעטפת מהווה 40 אחוז ומעלה מכוכב הלכת, שיש לו רדיוס של 4, 000 מיילים. המעטפת בעובי 1, 800 קילומטר יושבת - או ליתר דיוק, מתנשמת למעלה ולמטה - ממש מתחת לקרום כדור הארץ ומעל ליבת כדור הארץ. הקרום הוא רק חלק זעיר מכוכב הלכת - בעובי של עד 25 מיילים בממוצע.
המעטפת היא המנוע העיקרי המניע את ההתפתחות המתמדת של כדור הארץ ומכיל תיעוד גיאולוגי של חלק גדול מההיסטוריה של כדור הארץ.
בנימין אנדרוס, גיאולוג מחקרי ואוצר, "אמר לנו בנימין אנדרוס, גיאולוג מחקרי ואומר כי" אם יש לנו ידיעה טובה יותר מהו המעטפת ואיך מתנהג המעטפת, יש לנו ידע טוב יותר על הרי געש ורעידות אדמה. לאוסף הרוק והעורק הלאומי במוזיאון הטבע ההיסטורי של סמיטסוניאן.
מדענים לקחו את הסדק הראשון שלהם במעטפת בשנת 1958 עם פרויקט מוהול. מהנדסים אמריקאים קידחו את קרקעית האוקיאנוס השקט מול גוואדלופה, מקסיקו. אולם הקונגרס הפסיק את המימון בשנת 1966 לפני שהקידוחים הגיעו אי פעם למעטפת.
המסע לקדוח עמוק יותר יצר תחרות מדעית עולמית הדומה למירוץ החלל. בשנת 1970, הגיאולוגים הסובייטים קיבלו על עצמם את האתגר והעמידו את מקדחותיהם על חצי האי קולה, הנמצא מזרחה משטח האדמה הסקנדינבי.
בור הבור של הקולה Superdeep היה בקוטר 9 סנטימטרים בלבד, אך גובהו 40, 230 רגל (12, 262 מטר) הוא החור העמוק ביותר. לקח כמעט 20 שנה להגיע לעומק הזה של 7.5 קילומטר - רק חצי מהמרחק או פחות למעטפת. בין התגליות היותר מעניינות: מאובני פלנקטון מיקרוסקופיים שנמצאו במרחק של ארבעה מיילים למטה. חור הקולה ננטש בשנת 1992 כשמקדחים נתקלו בטמפרטורות גבוהות מהצפוי - 356 מעלות פרנהייט, לא 212 מעלות שהופנו.
החום קורבן לציוד. וככל שהחום גבוה יותר, כך הסביבה נוזלית יותר וקשה לתחזק את השעמם, אמר אנדרוס. זה כמו לנסות להחזיק בור במרכז סיר מרק חם.
בשנת 1990 החלו מדענים גרמנים את תוכנית הקידוח העמוק הגרמני בבוואריה. החוקרים עברו דרך צלחות סיסמיות ונתקלו בטמפרטורות של עד 600 מעלות צלסיוס. הם הצליחו לרדת כששה מיילים לפני שנגמר להם הכספים. אבל הם אספו ידע חדש על פעילות סייסמית והרכב הקרום.
באופן לא מפתיע - מכיוון שהקרום דק יותר - כמה חורים עמוקים משועממים דרך קרקעית האוקיאנוס. ספינת הקידוחים היפנית המתמחה צ'יקיו טוענת את הרשומה עבור החור הימי העמוק ביותר שנקדח למטרות מדעיות - כ -10, 000 רגל (כמעט 2 מיילים) מתחת לקרקעית הים, לפי ג'יימס פ. אלן, מנהל התוכנית של תוכנית קידוח האוקיינוס בקרן הלאומית למדע. .
גם תעשיית הנפט והגז טוענת לחורים עמוקים, ביבשה ובחוץ. האופק Deepwater של BP מחזיק בשיא השיא. אסדת הקידוח - שאבדה בפיצוץ בשנת 2010 - הצליחה להגיע לגובה של 30, 000 רגל מתחת לפני הים, או כ -5 מיילים.
כעת, הצוות הבינלאומי שמממן את הצ'יקיו מנסה לעמוד בראש כל השיאים הקודמים. תוכנית קידוח האוקיינוס המשולבת פועלת מאז 2003 והיא מומנה בעיקר על ידי משרד החינוך, התרבות, הספורט, המדע והטכנולוגיה היפניים והקרן הלאומית למדע בארה"ב. כמו כן תומכים בהלוואות: הקונסורציום האירופי לקידוח מחקר באוקיינוס, הרפובליקה העממית של סין, הרפובליקה של קוריאה, הודו, אוסטרליה וניו זילנד והרפובליקה הפדרלית של ברזיל.
המאמץ צפוי לארוך שנים רבות, אם לא עשרות, ועשוי לדרוש מיליארד דולר. צ'יקיו מסוגל לשאת עד 6 מיילים של צינורות מקדחה בכל פעם. אך לחלקי המקדחות יש אורך חיים מוגבל, וטמפרטורות גבוהות יכולות לעוות חלקים וצינורות, שלא לדבר על יצירת בלגן מחוץ לחור הנשא. הטמפרטורות יכולות לעלות על 1, 600 F במקום בו הקרום פוגש את המעטפת, וגובהם עד 4, 000 מעלות בתחתית המעטפת.
קידוחים לעומקים כה גדולים מצריכים מחקרים של מיפוי וסיימולוגיה, אך אפילו עם המדריכים הללו, "מדי פעם אנו מפתיעים, " אמר אנדרוס.
בסופו של דבר זהו מסע גילוי. "חלק מסיבה שאתה מקדח זה בגלל שאתה רוצה לגלות מה שם למטה", אמר.
תורך לשאול את סמית'סוניאן
